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Le vieillissement peut-il être arrêté? Les protéines défectueuses vieillissent plus vite


Pourquoi certaines personnes vieillissent plus vite que d'autres

Que se passe-t-il exactement avec le vieillissement? La capacité d'éliminer les protéines utilisées semble affecter à la fois le vieillissement du cerveau et toute la durée de vie. Une équipe de recherche internationale a maintenant acquis de nouvelles connaissances fondamentales sur le processus de vieillissement.

Des chercheurs de l'Institut Leibniz pour la recherche sur le vieillissement ont déchiffré un processus qui semble jouer un rôle essentiel dans le vieillissement. Plus un organisme est en mesure de se débarrasser des protéines usagées, plus le vieillissement semble progresser lentement. Les résultats de l'étude ont été récemment présentés dans la revue "Molecular Systems Biology".

Les années de vie ne déterminent pas l'âge biologique

Avec l'augmentation du vieillissement, le risque de maladies dégénératives telles que la démence et la maladie d'Alzheimer augmente. Cependant, le vieillissement n'est pas uniquement déterminé par les années de vie. Certaines personnes à 90 ans sont plus en forme que d'autres à 70 ans. Les chercheurs de Leibniz ont maintenant trouvé une explication possible pour expliquer pourquoi il en est ainsi.

Que se passe-t-il lorsque le cerveau vieillit?

Comme le rapporte l'équipe, les soi-disant agrégats de protéines toxiques sont de plus en plus déposés dans le cerveau avec l'âge. Ceux-ci consistent en des collections de protéines principalement défectueuses ou incomplètement repliées qui peuvent altérer les fonctions neuronales. Le groupe de recherche international a pu documenter pour la première fois les processus de vieillissement cérébral dans un modèle de poisson. Ce faisant, les scientifiques ont déchiffré la séquence chronologique des événements moléculaires qui se produisent au cours du vieillissement.

L'équilibre des protéines

Tous les processus impliqués dans la synthèse, le repliement, le transport, la localisation et la dégradation des protéines sont résumés sous le terme «homéostasie des protéines». Ces processus s'imbriquent comme des engrenages dans une interaction complexe. L'équilibre qui en résulte a un impact énorme sur le vieillissement de tous les organismes vivants. Les perturbations de ce processus peuvent avoir un impact direct sur la durée de vie.

L'homéostasie des protéines sans faille augmente l'espérance de vie

Les chercheurs ont maintenant pu acquérir de nouvelles connaissances sur le vieillissement à partir d'études sur la turquoise Prachtgrund kärpfl (N. Furzeri). Ils ont montré qu'une perturbation précoce de l'interaction de l'homéostasie des protéines va de pair avec une formation plus forte d'agrégats de protéines toxiques. Les poissons dont l'homéostasie protéique n'est pas perturbée ont une espérance de vie plus longue.

Agrégats de protéines liés aux maladies dégénératives

Chez l'homme, les agrégats de protéines toxiques jouent un rôle important dans la santé des personnes âgées. Parce qu'avec les maladies neurodégénératives les plus courantes telles que la maladie d'Alzheimer, la SLA et la maladie de Parkinson, de telles accumulations de protéines défectueuses se produisent plus fréquemment. L'espérance de vie des personnes continuant d'augmenter en moyenne, des options de traitement efficaces pour les maladies dégénératives sont nécessaires de toute urgence. Il est donc crucial de clarifier la question de savoir comment et pourquoi des agrégats de protéines se forment dans le cerveau au cours du processus de vieillissement.

Différent et pourtant le même

Dans l'étude actuelle, une tentative a été faite pour clarifier cette question dans le cas du Turquoise Primal Ground Carpet. Le poisson est particulièrement bien adapté à la recherche sur le vieillissement car il s'agit du vertébré vivant le plus petit pouvant être élevé dans des conditions de laboratoire. Sa durée de vie est comprise entre trois et 12 mois. Malgré la grande différence avec les humains, les processus de base liés au vieillissement dans le cerveau chez les humains et Prachtgrundkärpfling sont très similaires.

La moitié de toutes les protéines sont impliquées dans le processus de vieillissement

Les chercheurs ont divisé les poissons en groupes d'âge (jeunes, adultes et vieux). L'homéostasie des protéines a été analysée dans chaque groupe. «En comparant les données pour les différents groupes d'âge, nous avons constaté qu'environ la moitié des quelque 9 000 protéines que nous avons pu quantifier sont affectées par le processus de vieillissement», explique le Dr. Alessandro Ori de l'équipe de recherche.

Modifications des protéines liées à l'âge

Les protéines forment des complexes protéiques dans lesquels des protéines individuelles sont assemblées en utilisant un plan spécifique. Avec de tels complexes, la structure correcte doit être assurée afin que les protéines puissent remplir la tâche assignée. Nos cellules ont des mécanismes qui assurent la structure correcte de ces complexes. Cependant, avec l'âge, ce processus strictement réglementé devient plus sujet aux erreurs.

En conséquence, un nombre croissant d'agrégats de protéines sont soupçonnés d'influencer les fonctions vitales des cellules. L'équipe d'étude a également pu découvrir les processus qui se produisent chez les poissons vieillissants chez les souris vieillissantes. Selon les chercheurs, cela suggère qu'il s'agit d'une caractéristique généralisée du vieillissement cérébral.

La durée de vie du poisson pourrait être prédite

«Le vieillissement étant le résultat d'événements étroitement liés, il était difficile de trouver des déclencheurs précoces. La diminution de l'activité du protéasome est un signe précoce du vieillissement cérébral, mais est-elle également pertinente pour les processus de vieillissement dans tout l'organisme? Pour répondre à cela, nous avons comparé les changements individuels de l'activité du protéasome avec la durée de vie individuelle du killifish », ajoute le professeur Cellerino à l'équipe de recherche.

Dans leurs analyses, les chercheurs ont trouvé des informations importantes dans les gènes. En utilisant certains changements dans l'expression de gènes contenant des informations sur les protéines protéasomales, les scientifiques ont pu prédire la durée de vie des individus de poisson.

Découverte des facteurs du vieillissement

«Les poissons qui ont montré une plus grande diminution des transcriptions du protéasome au début de la vie ont vécu beaucoup plus court que les poissons qui ont pu maintenir ou augmenter l'expression du protéasome», résume l'équipe de recherche. Cette découverte soutient la thèse selon laquelle la réduction de l'activité du protéasome est un facteur précoce du vieillissement chez les vertébrés.

Quelles sont les principales conclusions sur le vieillissement?

L'équipe de recherche a démontré pour la première fois que le maintien de l'activité du protéasome est un facteur important pour la composition correcte des complexes protéiques impliqués dans des fonctions biologiques clés telles que la synthèse des protéines, la dégradation des protéines et la production d'énergie. Les chercheurs ont également pu montrer que ces activités influencent directement la durée de vie d'un organisme. Ces découvertes offrent de nouvelles approches thérapeutiques contre les maladies neurodégénératives et peut-être aussi contre le vieillissement lui-même. (v)

Informations sur l'auteur et la source

Ce texte correspond aux spécifications de la littérature médicale, des directives médicales et des études en cours et a été vérifié par des médecins.

Rédacteur diplômé (FH) Volker Blasek

Se gonfler:

  • Erika Kelmer Sacramento, Joanna M. Kirkpatrick, Mariateresa Mazzetto, États-Unis: La réduction de l'activité du protéasome dans le cerveau vieillissant entraîne la perte et l'agrégation de la stoechiométrie du ribosome, Biologie des systèmes moléculaires, 2020, embopress.org

Vidéo: A la découverte du cerveau, cet inconnu (Septembre 2020).